高三生物二輪復(fù)習(xí)學(xué)案植物代謝之無土栽培

1、 無土栽培專題復(fù)習(xí)【目 標(biāo)】1、 了解無土栽培的相關(guān)原理及在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2、 進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對課本知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、歸納以及解決實際問題的能力?！具^ 程】無土栽培概念：是指不用天然土壤、而用營養(yǎng)液來栽培作物的方法?，F(xiàn)時無土栽培可分無基質(zhì)栽培和基質(zhì)栽培兩類。優(yōu)點： (1)不占用耕地。擴大了栽培面積和范圍 （2）節(jié)水節(jié)肥產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實行工廠化和自動化(3)全年都可栽培，產(chǎn)量高 （4）省工省力。與土壤栽培比較，節(jié)省人工和勞力，一般可省工50左右。(4)病蟲害少。能避免土壤傳播的病蟲危害及連作障礙，相對病蟲害減少，有利于減少農(nóng)藥用量，減少污染。 無土栽培是目前改善生態(tài)環(huán)境增

2、加農(nóng)民收入的有效途徑，也是生產(chǎn)無公害瓜菜的最佳栽培模式之一。一、水培法種植植物的情況分析：【例 題】下表是用于無土栽培的一種培養(yǎng)液配方，請回答下列問題：1.0g0.25g0.25g0.12g0.005g1000mL該配方中屬于植物所需的大量礦質(zhì)元素是_，微量元素是_。用無土栽培營養(yǎng)液培養(yǎng)花卉等植物時，往往要給營養(yǎng)液通入空氣，這一措施的目的主要是促進(jìn)根的 作用，以利于根對礦質(zhì)元素的吸收這一生理過程主要發(fā)生在植物根細(xì)胞的(填一種細(xì)胞器)中植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質(zhì)離子時，主要是通過_方式進(jìn)行的。經(jīng)過一段時間后，檢測到培養(yǎng)液中留存的Ca2+較多，而NO3較少，這一現(xiàn)象與細(xì)胞膜_的有關(guān)。 如果植物在培養(yǎng)

3、過程中出現(xiàn)了萎蔫現(xiàn)象，其原因很可能是營養(yǎng)液濃度 (填“大于”、“小于”或“等于”)細(xì)胞液濃度 要使該植物生長良好，根據(jù)光合作用所必需的條件，除了適宜的溫度外，還需要_和_。 若除去該培養(yǎng)液中的MgSO4，植物將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？這種現(xiàn)象首先出現(xiàn)在什么部位？為什么？答案：（1）N、P、K、Ca、Mg、S Fe、Cl（2）根的有氧呼吸 細(xì)胞器 （3）主動運輸 選擇透過性（5）光照 二氧化碳 （6） 葉片發(fā)黃 Mg是合成葉綠素的必需元素 老葉 Mg在植物體內(nèi)形成不穩(wěn)定化合物，易分解轉(zhuǎn)移，缺乏時從老葉向新葉轉(zhuǎn)移【小結(jié)】【變式訓(xùn)練】 圖6-12表示水培法栽培植物的簡圖，請分析回答：成分Ca(NO)M

4、gSOKHPOKClFeClHO含量(g)1.00.250.250.120.0051000圖6-12如果向培養(yǎng)液中加入過量的NaNO，植物將_ _ _，其原因是_ _。 (2)如果用O標(biāo)記的CO來進(jìn)行大氣施肥，則O首先出 現(xiàn)在_(物質(zhì))中；如果培養(yǎng)液中的水為O標(biāo)記的水，不久發(fā)現(xiàn)周圍空氣出現(xiàn)放射性元素，其存在于_(物質(zhì))中；(3)如果A、B分別為等質(zhì)量的番茄幼苗和水稻幼苗，培養(yǎng)一段時間檢測A與B培養(yǎng)液發(fā)現(xiàn)，A比B中含Ca量少，可以斷定番茄根細(xì)胞表面運載Ca的載體_，該實驗還可以說明_；(4)除了通氣外，其他條件不變，較長時間培養(yǎng)后，比較B裝置中三個葉片的Mg、Ca含量，含Mg量最大的是_，含Ca

5、量最大的是_；(5)列舉表格所示培養(yǎng)液中KHPO對植物光合作用的影響：_。(6)若用上表所示的培養(yǎng)液培養(yǎng)硝化細(xì)菌，成分應(yīng)如何調(diào)整？如果培養(yǎng)圓褐固氮菌，成分應(yīng)如何調(diào)整？_。答：(1)萎蔫死亡 培養(yǎng)液濃度過大，會導(dǎo)致植物失水死亡 上升 (2)C6H12O6 H2O、O2 (3)多 植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性 (4) (5)磷是NADPH、ATP等物質(zhì)的重要組成成分，磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用；綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子器官中，都需要鉀(4分) (6)如果培養(yǎng)硝化細(xì)菌則需要加入NH，若培養(yǎng)圓褐固氮菌則應(yīng)加入有機物，可除去氮素二、無土栽培中的異

6、常情況分析：【例 題】 一同學(xué)做植物的水培實驗，如圖。培養(yǎng)液完全按照標(biāo)準(zhǔn)配制的，在培養(yǎng)過程中又及時添加補充該培養(yǎng)液。第一周植物長勢正常，第二周起出現(xiàn)缺素癥狀且越來越嚴(yán)重，第三周全株萎蔫，繼而死亡。實驗失敗。請分析回答：既然配制的是全素標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液，為什么還會出現(xiàn)缺素癥狀？補救可采用 什么措施？實驗植株出現(xiàn)的元素缺乏癥狀，你認(rèn)為應(yīng)該是植物幼嫩組織、成熟或老的組織，還是各種組織都表現(xiàn)缺素癥？為什么？培養(yǎng)液中并不缺水，為什么到第三周竟然萎蔫？為解決這個問題，可以采取什么措施？據(jù)此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)采取的相應(yīng)栽培措施有：【變式訓(xùn)練】選取A、B、C、D四個瓶，A、C瓶裝土壤浸出液，B、D裝蒸餾水，裝置如下圖。

7、請回答： (1) 在A、B兩瓶內(nèi)各培養(yǎng)一株同樣大小健壯的水稻苗，過一段時間，A瓶里幼苗仍然健壯生長，而B瓶內(nèi)的幼苗瘦弱發(fā)黃，這個實驗說明_.(2)在C、D兩瓶內(nèi)各培養(yǎng)一株同樣大小健壯的棉苗，過些日子，這兩個瓶內(nèi)的棉苗都枯萎死亡，分析棉苗死亡的原因_.(3)A瓶水稻與C瓶棉苗的環(huán)境相同，為什么水稻能正常生長，而棉苗死亡?_.(4)為使B瓶水稻苗也正常生長，有人向B瓶中加入些硝酸銨、硝酸鉀、硫酸鎂和適量的磷酸二氫鈣等物質(zhì)，并且向瓶內(nèi)水中通入空氣，不久發(fā)現(xiàn)該水稻苗萎蔫，最后死亡，你分析原因何在_.(5)根據(jù)以上實驗結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為給植物配制營養(yǎng)液時，培養(yǎng)液的成分中應(yīng)含有_，而且應(yīng)注意_。答：(1

8、)缺少礦質(zhì)元素，植物就不能正常成長(2分)(2)水中缺O(jiān)2，根細(xì)胞長期進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致爛根死亡。(2分)(3)水稻的根和莖中有氣腔，根通過氣腔從地上部分獲得O2，適應(yīng)水中缺氧生活：而棉苗不能。(2分)(4)加入的礦質(zhì)元素量較多，使培養(yǎng)液濃度大于細(xì)胞液濃度，而使植物蔫萎死亡。 (2分)(5)14種必需礦質(zhì)元素(1分)各成分的比例適當(dāng)，溶液的PH值適中(1分)【小結(jié)】三、可控溫室栽培情況分析【例 題】 在控制溫度和大氣成分的溫室中，可以用人工配制的營養(yǎng)液進(jìn)行無土栽培蔬菜。下面是無土栽培的番茄體內(nèi)代謝示意圖和營養(yǎng)液成分表：成分含量Ca(NO3)21gKH2PO40.25gKCl0.12gM

9、gSO4Fe(NO3)20.25g0.25gMo極少蒸餾水1000ml O2 CO2 溫室氣體 C6H12O6 E CO2+H2O+能量 H2O蛋白質(zhì)代謝 礦營 質(zhì)養(yǎng) 離液 子 多糖脂肪代謝番茄體內(nèi)請回答下列問題：天氣晴朗，光照充足，營養(yǎng)液中礦質(zhì)離子完全滿足需要，為使番茄增產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)采取的措施是_。圖中和依次為反應(yīng)和反應(yīng)，其正常進(jìn)行的生態(tài)因素除圖中所示外還有、等。過程的產(chǎn)物_是過程的進(jìn)行所必須的。 要使植物正常生活，培養(yǎng)液中至少還應(yīng)加入_種必需元素。營養(yǎng)液中，_離子進(jìn)入番茄體內(nèi)后，將成為不可再利用元素；Mg2進(jìn)入葉綠體內(nèi)，可用于_的合成；而H2PO4進(jìn)入番茄體內(nèi)后，可用于_的合成。 物質(zhì)E是，是

10、非常重要的中間產(chǎn)物，它產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在有氧情況下迅速轉(zhuǎn)到內(nèi)徹底氧化分解，此外，E還可以通過作用轉(zhuǎn)化為丙氨酸。 若要證明鐵元素是番茄生長發(fā)育必需的礦質(zhì)元素，其具體研究方法是 溫室栽培葉類蔬菜時，營養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)增加。 當(dāng)陰雨連綿、光照不足時，溫室蔬菜大棚的溫度應(yīng)。 【小結(jié)】四、無土栽培相關(guān)實驗設(shè)計分析【例 題】 下面是生物科技小組設(shè)計的一種植物（玉米）在全素與缺素時的水培實驗方案。請仔細(xì)觀察分析方案中的圖表資料后，回答下列問題：植物生長需要的各種主要元素?zé)o機鹽實驗用培養(yǎng)液配制一覽表 元素作用缺素時癥狀 氮1制造蛋白質(zhì)的原料2葉綠素的重要組成成分1葉轉(zhuǎn)黃色 2植株矮

11、小3不能正常開花結(jié)果，代謝失調(diào)，生長不良磷1為核酸的成分2為酶的成分及代謝作用所必需的元素3構(gòu)成細(xì)胞膜的成分1葉深綠面灰暗，葉背紅紫色2代謝失調(diào)，生長不良鉀1激發(fā)酶的活動，維持正常的代謝活動2為多種酶的成分1葉轉(zhuǎn)黃綠2生長緩慢、莖較纖細(xì)3成熟期不齊，產(chǎn)量很低（1）該實驗方案的目的是_。（2）參照下圖，回答問題：A組實驗在實踐過程中起_作用。培養(yǎng)一段時間后觀察發(fā)現(xiàn)B、C、D組將會出現(xiàn)一定的缺乏癥，其中B組植株的癥狀是_。（3）如果要使實驗更嚴(yán)密，還可以再設(shè)計二次對照，請用簡明的文字說明設(shè)計二次對照的方法。（4）如用B組的培養(yǎng)液培養(yǎng)微生物，則適宜培養(yǎng)，同時還需要向培養(yǎng)液中加入 ?！咀兪接?xùn)練】 甲、

12、乙、丙三組學(xué)生在配制無土栽培培養(yǎng)液時，粗心的甲、乙兩組同學(xué)分別少加了一種含鎂、含鐵的化合物，只有丙組按配方配齊了全部元素。三組學(xué)生分別用配制好的營養(yǎng)液培養(yǎng)三株長勢相似的玉米，移至陽光下培養(yǎng)一段時間后，只有丙組長勢良好，甲、乙組玉米都出現(xiàn)了黃化癥。請思考并回答： 如何通過直接觀察的方法判斷出甲、乙兩組處理分別缺哪一種元素？_。 請你設(shè)計一個簡單實驗進(jìn)一步證明甲、乙兩組處理分別缺哪一種元素？_。微量元素硼（B）可以促進(jìn)花粉管的萌發(fā)與伸長，缺B時，花藥和花叢萎縮，花粉發(fā)育不良?，F(xiàn)手頭上只有基因型分別為BB和bb兩品系的種子，請用溶液栽培法，設(shè)計一個實驗，培育出大量高純度該植物的Bb玉米種子（雜種優(yōu)勢

13、）。答：（1）老葉變黃者缺鎂，嫩葉變黃者缺鐵。（2）向甲、乙組的營養(yǎng)液分別補充鎂元素和鐵元素，如果癥狀消失，則甲組缺鎂，乙組缺鐵；若缺乏癥狀仍存在，則甲組缺鐵，乙組缺鎂。（3） 生產(chǎn)車間配制缺硼的全素營養(yǎng)液，在培養(yǎng)液中種植BB的植物 同一車間中配制的全素營養(yǎng)液，在培養(yǎng)液中種植bb的植物 開花后，采集bb植株的花粉，對BB植株進(jìn)行人工授粉 最后從基因型BB的植物收獲種子，作為第二年的生產(chǎn)用種子。（說明：若用缺硼營養(yǎng)液培養(yǎng)bb植物，用全素營養(yǎng)液培養(yǎng)BB植物，用BB的花粉為bb授粉，最后從bb植物上收獲種子也可以。）專題強化訓(xùn)練：1為確定某種元素是否為植物所必需，用缺少該元素的“完全營養(yǎng)液”進(jìn)行培養(yǎng)

14、，應(yīng)該 D A.以土壤為基質(zhì)盆栽，加上述營養(yǎng)液 B.大田種植，澆上述營養(yǎng)液C.以沙土為基質(zhì)，加上述營養(yǎng)液 D.只用上述營養(yǎng)液，不用基質(zhì)2在含有K、P、Ca、Mg、B、Cu、Mn等營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中培養(yǎng)小麥，在麥苗第五片葉展開時，在第一片葉上出現(xiàn)了缺綠癥狀，問該缺乏癥是由于上述元素中哪種元素含量不足引起的 （ ）A K B B CMg D Mn 3在溫室中培育綠色植物時，通過增施農(nóng)家肥料可以提高 （）A吸收必需的礦質(zhì)元素B溫室中的CO2的濃度C綠色植物的呼吸作用D土壤溶液的濃度4在寒冷的冬天，利用溫室進(jìn)行蔬菜種植，為了提高經(jīng)濟效益，應(yīng)當(dāng)采取的措施及方法是 （ ）建造溫室大棚時使用藍(lán)紫色的塑料薄膜

15、，以提高光合作用強度適當(dāng)增加光照，以補充冬季陽光的不足 盡量增加空氣濕度，以降低植物的蒸騰作用向溫室內(nèi)定期適量施放二氧化碳?xì)怏w，以增加光合作用強度 向溫室內(nèi)定期釋放氧氣，以降低呼吸作用強度溫室內(nèi)盡量保持適宜的晝夜溫差，以利于有機物的積累A B C D5在嚴(yán)寒的冬季，利用溫室大棚種植蔬菜、花卉、水果，既可以調(diào)劑市場，又具有很高的經(jīng)濟效益。下面列舉了一些與此有關(guān)的生產(chǎn)措施，你認(rèn)為合理的是 （） 溫室的設(shè)計應(yīng)盡量提高采光效率，盡量減少熱量的散失。 若使用簡易的塑料大棚，最好能在入冬前給土壤施足有機肥，因為有機肥不但可以源源不斷地為植物提供礦質(zhì)營養(yǎng)，還可以補充大棚內(nèi)的CO2。 溫室蔬菜采用無土栽培技術(shù)

16、，不但可以按植物的需求配給營養(yǎng)，還可以免除土壤中有毒有害物質(zhì)的污染。 溫室往往無風(fēng)少蟲，使得風(fēng)媒花和蟲媒花傳粉困難，“花而不實”。奈乙酸可以幫助人們解決這一難題。A只有合理B只有合理 C只有合理D全部合理6右表是為培養(yǎng)某類微生物而配制的培養(yǎng)基的成分組成，有關(guān)敘述正確的是（ B）編號成分含量NH4HCO30.4gKH2PO44.0gFeSO40.5gCaCl20.5gH2O100mL維生素少量A該培養(yǎng)基從物理性質(zhì)來看，屬于固體培養(yǎng)基B運用上述培養(yǎng)基可以培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物C運用此培養(yǎng)基可以成功地進(jìn)行植物無土栽培D該培養(yǎng)基中NH4HCO3只提供氮源7如果在光亮處用同一種培養(yǎng)液分別培養(yǎng)單細(xì)胞綠藻和單細(xì)胞

17、酵 母菌，其結(jié)果如圖所示，造成這種現(xiàn)象的原因是（ C ）A培養(yǎng)液中缺少無機鹽B培養(yǎng)液中氧氣含量太高C培養(yǎng)液中缺少有機物，而乙不能進(jìn)行光合作用 （甲為單細(xì)胞 綠藻，乙為單細(xì)胞酵母菌）D培養(yǎng)液中不含CO28利用溫室進(jìn)行無土栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征之一，其基本設(shè)備如下圖。下列有關(guān)敘述中，正確的是 DA啟動風(fēng)扇和通風(fēng)裝置主要是為了保持室內(nèi) 空氣新鮮，特別是較高含氧量B營養(yǎng)液只是為了提供必需礦質(zhì)營養(yǎng)C中耕松土可以提高肥效D啟動風(fēng)扇、通風(fēng)裝置和CO2發(fā)生器，都可 以提高光合作用強度9（多選）下列對植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)液和無土栽培 的營養(yǎng)液比較的敘述中，正確的有 ACDA都必須含植物必需的礦質(zhì)元素 B都必須含有少量

18、有機物C不都需要含有植物激素 D濃度都必須小于細(xì)胞液濃度10（多選）無錫無公害蔬菜培育基地是在溫室中利用無土栽培的方法生產(chǎn)蔬菜，下列描述符合生物學(xué)原理的是 CDA溫室無土栽培蔬菜不需要施肥，有利于環(huán)境保護B晚上應(yīng)保持白天的溫度使植物代謝旺盛，有利于物質(zhì)轉(zhuǎn)化，提高蔬菜營養(yǎng)價值C在水培養(yǎng)液中應(yīng)當(dāng)配制好植物必需的大量和微量礦質(zhì)元素含量，有利于植物生長D在溫室中要控制好溫度、光照及CO2濃度，有利于產(chǎn)量的提高二、簡答題：1利用溫室栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征之一，其基本設(shè)備如圖。在植物的不同生長階段，要調(diào)整營養(yǎng)液中礦質(zhì)元素成分。植物吸收礦質(zhì)元素的主要方式為，該方式與作用有關(guān)。為促進(jìn)植物對礦質(zhì)元素的吸收，需對營

19、養(yǎng)液采取_ _措施。答案：（）主動運輸 呼吸 增氧（或“通入空氣”）2用含有各種必需元素的溶液培養(yǎng)大麥。試驗分兩組，一組在光下，一組在黑暗中，48小時后測定幾種離子的濃度。表中各離子下的數(shù)據(jù)為試驗結(jié)束時，溶液中離子的濃度占試驗開始時濃度的百分比。實驗條件水分消耗（ml）Ca2+ K+ Mg2+(%)光下109013527179黑暗43510535113回答下列問題：（1）、從吸收離子和吸收水的比例看，大麥在光下吸收哪種上離子比吸收水分快？（2）、從上述實驗所獲得的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結(jié)論？答案：（）Ca2+、Mg2（）光下蒸騰作用比黑暗中強，消耗水分多。吸收礦質(zhì)元素受光照影響。吸收水分和吸收礦質(zhì)

20、元素是兩個相對獨立的過程。植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性。3將四組生長發(fā)育狀況相同的豌豆幼苗，分別放入A、B、C、D四種培養(yǎng)液中，在光照、溫度、PH等均適宜的條件下培養(yǎng)。A為蒸餾水；B為0.025mol/L NaCl溶液；C為含有全部必需元素且總濃度是0.025mol/L的溶液；D為含有全部必需元素且總濃度是0.5mol/L的溶液。一段時間后，C組生長發(fā)育正常，A、B、D三組幼苗均死亡。回答下列問題：（1）請解釋幼苗死亡原因：A是因為_ _B是因為_ _D是因為（2）提高鹽堿化地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量的兩大途徑是_ _答案：（1）沒有礦質(zhì)營養(yǎng)元素 營養(yǎng)元素不全 溶液濃度過大 （2）改良土壤；種植耐鹽堿的

21、作物（或選用鹽堿的作物的作物品種）4取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、B兩種培養(yǎng)液中，在相同的適宜條件下培養(yǎng)，甲組用A培養(yǎng)液，乙組用B培養(yǎng)液。培養(yǎng)液成分ABCa(NO3)2+KH2PO4+KCl+MgSO4+-FeSO4+其它微量元素+蒸餾水+- 若干天后發(fā)現(xiàn)，兩組番茄苗下部葉片顏色不同，甲組呈，乙組呈。 為了證明發(fā)生此現(xiàn)象的原因，分別取兩組不同顏色的等量葉片提取、分離葉綠體色素。層析結(jié)果表明，兩組葉片的類胡蘿卜素顏色相同，但是乙組葉綠素的顏色比甲組的，其原因是。 該實驗采用的方法可用來研究。答：（1）綠色，黃色； 淺，缺Mg導(dǎo)制下部葉片葉綠素分解，Mg被運至上部葉片中，造成下部葉

22、片葉綠素含量減少； 某種元素是否為植物必需的礦質(zhì)元素；5下圖是水培法成分鑒定實驗裝置。若用此裝置觀察鎂對植物的作用，一段時間后，發(fā)現(xiàn)A瓶中植株正常生長且葉呈綠色，而B瓶中植株的部分葉變黃。試分析：（1）A、B兩瓶中的培養(yǎng)液應(yīng)如何配置？（2）B植株部分變黃的是老葉還是嫩葉？。為什么？。（3）圖中C管的設(shè)置對于維持植物的正常生命活動有何意義？。（4）若使周圍空氣中的二氧化碳為CO2*，瓶中的水均為H2O，則A瓶植株是否有可能產(chǎn)生O2*？。請根據(jù)有關(guān)化學(xué)方程式加以說明：。答：（1）A瓶中為全營養(yǎng)液，B瓶中為缺鎂培養(yǎng)液 （2）老葉 鎂在植物體內(nèi)形成不穩(wěn)定化合物，可再度分解利用 （3）保證根的有氧呼吸，為其生命活動提供能量 （4）有可能產(chǎn)生O2*；因為6CO212H2OC6H12O66H2O6右圖為植物無土載培裝置，請回答下 列問題：（1）在研究礦質(zhì)元素X是否為該種植物所必需的實驗中發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)在無X礦質(zhì)元素的“完全營養(yǎng)液”中的該植物營養(yǎng)生長正常，只是其花粉管不能正常發(fā) 育。對照組一切正常。實驗結(jié)論是：。（2）人們發(fā)